Frühe Sterne, die sich etwa 200 Millionen Jahre nach dem Urknall bildeten, waren seltsame Wesen. Etwas in den jungen Sonnen wirkte den kollabierenden Gaswolken entgegen und verhinderte, dass die Kernreaktionen stattfanden. Trotzdem produzierten sie Licht, auch ohne nukleare Prozesse. Könnte dunkle Materie eine Rolle gespielt haben, die die Sternenkörper befeuert und frühe Sterne zum Leben erweckt?
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Energie, die durch die Vernichtung der Dunklen Materie im frühen Universum erzeugt wird, möglicherweise die ersten Sterne angetrieben hat. Wie? Nun, das gewalttätige frühe Universum wird hohe Konzentrationen an dunkler Materie gehabt haben. Dunkle Materie kann vernichten, wenn sie mit anderer dunkler Materie in Kontakt kommt Angelegenheitist nicht erforderlich Anti-dunkle Materie zu vernichten. Wenn "normale" Materie mit ihrer Antikomponente kollidiert (d. H. Elektron mit Positron kollidiert), tritt eine Vernichtung auf. Vernichtung ist ein Begriff, der oft verwendet wird, um die energetische Zerstörung von etwas zu beschreiben. Während dies zutrifft, enthalten die Vernichtungsprodukte aus dunkler Materie große Mengen an Energie, um Neutrinos und „gewöhnliche Materie“ wie Protonen, Elektronen und Positronen zu erzeugen. Die Vernichtungsenergie der Dunklen Materie hat daher die Fähigkeit, die Materie, die wir im Space Magazine sehen, zu kondensieren und zu erzeugen.
“Teilchen der Dunklen Materie sind ihre eigenen Anti. Wenn sie sich treffen, fließt ein Drittel der Energie in Neutrinos, die entweichen, ein Drittel in Photonen und das letzte Drittel in Elektronen und Positronen. ” - Katherine Freese, Theoretische Physikerin, Universität von Michigan.
Katherine Freese (Universität von Michigan), Douglas Spolyar (Universität von Kalifornien, Santa Cruz) und Paolo Gondolo (Universität von Utah in Salt Lake City) glauben, dass die seltsame Physik der frühen „dunklen Sterne“ der dunklen Materie zugeschrieben werden kann. Damit sich ein Stern von einer Sterngaswolke zu einem lebensfähigen, brennenden Stern bildet, muss er zuerst abkühlen. Durch diese Abkühlung kann der Stern kollabieren, sodass das Gas dicht genug ist, um Kernreaktionen im Kern auszulösen. Frühe Sterne scheinen jedoch irgendeine Form von Energie zu haben, die gegen die Abkühlung und den Zusammenbruch früher Sterne wirkt. Eine Fusion sollte nicht möglich sein, und dennoch leuchten die Sterne.
Die Gruppe glaubt, dass frühe Sterne zwei Entwicklungsstadien durchlaufen haben könnten. Während die Gaswolken zusammenbrechen, durchlaufen die Sterne eine „Phase der dunklen Materie“, erzeugen Energie und produzieren normale Materie. Mit fortschreitender Phase wird dunkle Materie langsam aufgebraucht und in Materie umgewandelt. Wenn der Stern mit Materie ausreichend dicht wird, übernehmen Fusionsprozesse und starten die „Fusionsphase“. Die Fusion wiederum erzeugt während der Lebensdauer des Sterns schwerere Elemente (wie Metalle, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff). Wenn der Treibstoff der frühen Sterne aufgebraucht ist, geht er in die Supernova und explodiert und verteilt diese schweren Elemente im Weltraum, um andere Sterne zu bilden. Die "Phase der dunklen Materie" scheint nur in den ersten Sternen existiert zu haben (a.k.a. "Population drei Sterne"); spätere Sterne werden nur durch Fusionsprozesse unterstützt.
Diese aufregende neue Theorie muss jedoch warten, bis das James Webb-Teleskop 2013 in Betrieb genommen wird, bevor die Population von drei Sternen mit großer Genauigkeit beobachtet werden kann. Dann können die Prozesse, die die ersten „dunklen Sterne“ unseres frühen Universums antreiben, beleuchtet werden.
Quelle: Physorg.com
